《華為以太網》課件

華為以太網技術詳解什么是以太網？基本概念以太網是一種計算機局域網技術，它定義了在局域網中傳輸數據的標準。最初由施樂公司開發(fā)，后由DEC、英特爾和施樂公司聯(lián)合標準化，成為當今應用最廣泛的局域網技術之一。以太網使用CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測）技術，允許多個設備共享同一傳輸介質。工作原理以太網的歷史發(fā)展11973年施樂公司開發(fā)了第一個以太網原型，速率為2.94Mbps。21980年DEC、英特爾和施樂公司聯(lián)合發(fā)布了DIX以太網標準，速率為10Mbps。31995年IEEE802.3u標準發(fā)布，定義了快速以太網，速率為100Mbps。41999年IEEE802.3z標準發(fā)布，定義了千兆以太網，速率為1Gbps。52002年IEEE802.3ae標準發(fā)布，定義了萬兆以太網，速率為10Gbps。6至今以太網的優(yōu)勢與特點1廣泛應用以太網是目前應用最廣泛的局域網技術，幾乎所有的計算機和網絡設備都支持以太網標準。2成本效益以太網設備價格相對較低，易于部署和維護，具有很高的成本效益。3高速傳輸以太網支持多種速率，從10Mbps到400Gbps甚至更高，可以滿足不同的網絡帶寬需求。靈活擴展以太網的標準與協(xié)議IEEE802.3IEEE802.3是以太網的標準，由電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）制定。它定義了以太網的物理層和數據鏈路層協(xié)議，包括介質訪問控制（MAC）和物理層規(guī)范（PHY）。TCP/IPTCP/IP協(xié)議族是以太網中常用的網絡協(xié)議，它定義了如何在以太網上進行數據傳輸和通信。TCP/IP協(xié)議族包括TCP、UDP、IP、ICMP等協(xié)議，它們共同協(xié)作，實現(xiàn)了可靠的數據傳輸和網絡互聯(lián)。OSI模型OSI模型是一個七層網絡模型，它將網絡通信過程分解為七個不同的層次。以太網主要涉及OSI模型的物理層和數據鏈路層，負責數據的物理傳輸和鏈路管理。以太網的拓撲結構星型拓撲星型拓撲是以太網中最常用的拓撲結構。所有設備都通過集線器或交換機連接到中心節(jié)點。星型拓撲易于管理和維護，具有良好的可擴展性。總線型拓撲總線型拓撲是將所有設備連接到同一條總線上?？偩€型拓撲結構簡單，但容易發(fā)生沖突，不適用于大型網絡。環(huán)型拓撲環(huán)型拓撲是將所有設備連接成一個環(huán)。數據在環(huán)中單向傳輸。環(huán)型拓撲結構簡單，但容易出現(xiàn)單點故障。網狀拓撲網狀拓撲是將所有設備相互連接。網狀拓撲具有很高的可靠性，但成本較高，適用于關鍵網絡。傳統(tǒng)以太網：10M/100M/1G10M以太網10M以太網是最早的以太網標準，速率為10Mbps。它使用同軸電纜作為傳輸介質，適用于小型局域網。100M以太網100M以太網，也稱為快速以太網，速率為100Mbps。它使用雙絞線或光纖作為傳輸介質，適用于中型局域網。1G以太網1G以太網，也稱為千兆以太網，速率為1Gbps。它使用雙絞線或光纖作為傳輸介質，適用于大型局域網和數據中心?？焖僖蕴W與千兆以太網快速以太網快速以太網（100BASE-T）的出現(xiàn)大大提升了網絡速度，適用于需要更高帶寬的應用，如文件共享和多媒體傳輸。千兆以太網千兆以太網（1000BASE-T）進一步提升了網絡速度，適用于大型企業(yè)網絡和數據中心，滿足了高性能計算和大數據傳輸的需求。技術演進快速以太網和千兆以太網的出現(xiàn)，標志著以太網技術的快速發(fā)展和演進，為更高速度的以太網技術奠定了基礎。萬兆以太網及更高速度的以太網萬兆以太網萬兆以太網（10GBASE-T）是高速以太網的重要里程碑，適用于數據中心、高性能計算和大型企業(yè)網絡。140G/100G以太網40G和100G以太網進一步提升了網絡速度，適用于超大型數據中心和骨干網絡，滿足了海量數據傳輸的需求。2400G及更高400G及更高速度的以太網技術正在不斷發(fā)展，將為未來的網絡應用提供更高的帶寬和性能。3華為以太網產品線介紹交換機華為交換機產品線豐富，包括企業(yè)級交換機、數據中心交換機和園區(qū)網絡交換機，滿足不同規(guī)模和應用場景的需求。路由器華為路由器產品線包括企業(yè)級路由器、運營商級路由器和SDN路由器，提供高性能、高可靠性和靈活可擴展的網絡解決方案。安全設備華為還提供一系列網絡安全設備，如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和VPN網關，保障網絡的安全穩(wěn)定運行。交換機產品系列產品系列適用場景主要特點CloudEngine系列數據中心高性能、低延遲、虛擬化S系列企業(yè)園區(qū)安全可靠、易于管理、靈活擴展SOHO系列小型企業(yè)性價比高、易于使用、節(jié)能環(huán)保路由器產品系列NetEngine系列NetEngine系列路由器是華為面向企業(yè)和運營商市場推出的高端路由器，具有高性能、高可靠性和靈活可擴展的特點。適用于大型企業(yè)網絡、數據中心互聯(lián)和運營商骨干網絡。AR系列AR系列路由器是華為面向中小企業(yè)市場推出的路由器，具有易于使用、安全可靠和性價比高的特點。適用于中小型企業(yè)園區(qū)網絡、分支機構互聯(lián)和遠程辦公。企業(yè)級以太網解決方案1高性能網絡提供高性能的以太網交換機和路由器，滿足企業(yè)對高速數據傳輸的需求。2安全可靠的網絡提供全面的安全解決方案，包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和VPN網關，保障企業(yè)網絡的安全穩(wěn)定運行。3易于管理提供eSight網管系統(tǒng)，實現(xiàn)對企業(yè)網絡的集中管理和監(jiān)控，降低運維成本。4靈活擴展支持虛擬化、堆疊和集群技術，實現(xiàn)企業(yè)網絡的靈活擴展和彈性伸縮。數據中心以太網解決方案高性能提供高性能的CloudEngine系列交換機，滿足數據中心對低延遲、高帶寬的需求。虛擬化支持VXLAN、SDN等虛擬化技術，實現(xiàn)數據中心網絡的靈活部署和管理。節(jié)能采用先進的節(jié)能技術，降低數據中心的能耗和運營成本。園區(qū)網絡以太網解決方案有線無線融合支持有線和無線網絡的融合，實現(xiàn)園區(qū)網絡的全面覆蓋。智能管理提供智能化的網絡管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對園區(qū)網絡的集中監(jiān)控和優(yōu)化。安全接入提供安全的接入認證機制，保障園區(qū)網絡的安全穩(wěn)定運行。靈活擴展支持PoE供電，方便IP電話、無線AP等設備的部署和擴展。華為以太網交換機技術特點1智能管理易于部署2安全可靠穩(wěn)定運行3高性能低延遲華為以太網交換機以其高性能、安全可靠和智能管理的特點，在市場上占據重要地位。通過虛擬化、堆疊和集群等技術，實現(xiàn)網絡的靈活擴展和彈性伸縮，滿足不同規(guī)模和應用場景的需求。虛擬化技術在以太網中的應用VXLANVXLAN（VirtualExtensibleLAN）是一種網絡虛擬化技術，它通過將二層數據包封裝在UDP數據包中，實現(xiàn)跨越三層網絡的二層互聯(lián)。NVGRENVGRE（NetworkVirtualizationusingGenericRoutingEncapsulation）是另一種網絡虛擬化技術，它通過將二層數據包封裝在GRE數據包中，實現(xiàn)跨越三層網絡的二層互聯(lián)。SDNSDN（SoftwareDefinedNetworking）是一種新型的網絡架構，它將網絡的控制平面和數據平面分離，實現(xiàn)對網絡的集中控制和管理。堆疊技術與集群技術1堆疊技術堆疊技術是將多臺交換機連接在一起，形成一個邏輯上的單一交換機。堆疊技術可以提高網絡的可靠性和擴展性，簡化網絡管理。2集群技術集群技術是將多臺路由器連接在一起，形成一個邏輯上的單一路由器。集群技術可以提高網絡的性能和可靠性，實現(xiàn)負載均衡和故障切換。3應用場景堆疊技術和集群技術廣泛應用于企業(yè)網絡、數據中心和運營商網絡，滿足對高性能、高可靠性和高擴展性的需求。QoS（服務質量）保障QoS定義QoS（QualityofService）是指網絡對不同類型的數據流提供不同等級的服務質量，以滿足不同應用的需求。QoS可以保障關鍵應用的帶寬、延遲和丟包率，提高用戶體驗。QoS技術QoS技術包括流量分類、流量整形、擁塞管理和擁塞避免等。流量分類是將不同類型的數據流進行分類，流量整形是控制數據流的發(fā)送速率，擁塞管理是處理網絡擁塞，擁塞避免是防止網絡擁塞發(fā)生。安全特性與防護機制防火墻防火墻是一種網絡安全設備，它可以隔離內部網絡和外部網絡，防止未經授權的訪問。入侵檢測入侵檢測系統(tǒng)（IDS）是一種網絡安全設備，它可以監(jiān)控網絡流量，檢測惡意行為，并發(fā)出警報。VPNVPN（VirtualPrivateNetwork）是一種網絡安全技術，它可以在公共網絡上建立安全的加密隧道，保障數據的安全傳輸。華為以太網路由技術特點高性能路由采用高性能的路由引擎，支持高速數據轉發(fā)和路由計算。靈活路由策略支持多種路由協(xié)議和策略，滿足不同網絡的需求。安全路由提供安全的路由協(xié)議和策略，防止路由攻擊和信息泄露。智能路由支持智能化的路由管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對路由的集中監(jiān)控和優(yōu)化。路由協(xié)議支持：RIP、OSPF、BGP1BGP2OSPF3RIPRIP（RoutingInformationProtocol）是一種距離矢量路由協(xié)議，適用于小型網絡。OSPF（OpenShortestPathFirst）是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，適用于中大型網絡。BGP（BorderGatewayProtocol）是一種邊界網關協(xié)議，適用于大型互聯(lián)網。MPLS技術在企業(yè)網絡中的應用MPLS定義MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）是一種多協(xié)議標簽交換技術，它通過在數據包上添加標簽，實現(xiàn)快速轉發(fā)和路由。MPLSVPNMPLSVPN是一種基于MPLS技術的VPN，它可以實現(xiàn)企業(yè)網絡的互聯(lián)互通，提供安全可靠的數據傳輸。MPLSTEMPLSTE（TrafficEngineering）是一種基于MPLS技術的流量工程技術，它可以優(yōu)化網絡流量，提高網絡利用率。VPN技術與安全隧道VPN技術VPN（VirtualPrivateNetwork）是一種網絡安全技術，它可以在公共網絡上建立安全的加密隧道，保障數據的安全傳輸。VPN技術包括IPsecVPN、SSLVPN和L2TPVPN等。安全隧道安全隧道是指通過加密和認證技術，在網絡上建立的安全通道。安全隧道可以保障數據的機密性、完整性和真實性，防止數據被竊取、篡改和偽造。流量工程與優(yōu)化流量工程流量工程是指通過對網絡流量的控制和管理，優(yōu)化網絡資源利用率，提高網絡性能。流量優(yōu)化流量優(yōu)化是指通過對網絡流量的調整和改進，減少網絡擁塞，提高網絡傳輸效率。應用場景流量工程和優(yōu)化廣泛應用于數據中心、企業(yè)網絡和運營商網絡，滿足對高性能、高可靠性和高效率的需求。常用技術常見的流量工程技術包括QoS、MPLSTE和DiffServ等。常見的流量優(yōu)化技術包括TCP優(yōu)化、HTTP優(yōu)化和CDN等。以太網供電（PoE）技術1PoE定義PoE（PoweroverEthernet）是一種以太網供電技術，它可以通過以太網電纜為設備供電，無需額外的電源線路。2PoE優(yōu)勢PoE具有簡化部署、降低成本、提高可靠性和易于管理等優(yōu)勢，廣泛應用于IP電話、無線AP、監(jiān)控攝像頭和門禁系統(tǒng)等設備。3PoE標準PoE標準包括IEEE802.3af、IEEE802.3at和IEEE802.3bt等，它們定義了不同的供電功率和電壓。PoE標準及應用場景IEEE802.3afIEEE802.3af是最初的PoE標準，提供15.4W的供電功率，適用于IP電話和低功耗無線AP等設備。IEEE802.3atIEEE802.3at，也稱為PoE+，提供30W的供電功率，適用于高性能無線AP和監(jiān)控攝像頭等設備。IEEE802.3btIEEE802.3bt，也稱為PoE++，提供高達100W的供電功率，適用于LED照明和高性能PTZ攝像頭等設備。華為PoE解決方案高功率PoE華為提供高功率PoE交換機，支持IEEE802.3bt標準，提供高達100W的供電功率，滿足各種高功耗設備的需求。智能PoE管理華為提供智能PoE管理功能，可以遠程監(jiān)控和管理PoE設備，實現(xiàn)節(jié)能和優(yōu)化。高可靠性華為PoE解決方案采用高可靠性的硬件和軟件設計，保障PoE系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。智能PoE管理遠程監(jiān)控通過eSight網管系統(tǒng)，可以遠程監(jiān)控PoE設備的運行狀態(tài)和供電功率，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。智能節(jié)能可以根據時間和設備使用情況，智能調整PoE設備的供電功率，實現(xiàn)節(jié)能和降低運營成本。故障診斷提供全面的故障診斷功能，可以快速定位PoE設備的故障，縮短故障恢復時間。以太網運維管理網絡監(jiān)控通過網絡監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控網絡設備的運行狀態(tài)和網絡流量，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。故障診斷提供全面的故障診斷工具，可以快速定位網絡故障，縮短故障恢復時間。性能優(yōu)化通過性能優(yōu)化工具，分析網絡性能瓶頸，優(yōu)化網絡配置，提高網絡傳輸效率。安全管理提供安全管理功能，保障網絡的安全穩(wěn)定運行，防止未經授權的訪問和攻擊。網絡監(jiān)控與故障診斷1告警分析2流量分析3設備監(jiān)控通過設備監(jiān)控，可以實時了解網絡設備的運行狀態(tài)。通過流量分析，可以了解網絡流量的分布和趨勢。通過告警分析，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決網絡問題，保障網絡的穩(wěn)定運行。華為eSight網管系統(tǒng)集中管理eSight網管系統(tǒng)可以集中管理華為的網絡設備，包括交換機、路由器、防火墻和無線AP等?？梢暬O(jiān)控提供可視化的網絡監(jiān)控界面，可以實時了解網絡設備的運行狀態(tài)和網絡流量。智能分析提供智能分析功能，可以分析網絡性能瓶頸，優(yōu)化網絡配置，提高網絡傳輸效率。網絡優(yōu)化策略1流量整形通過流量整形技術，控制數據流的發(fā)送速率，防止網絡擁塞。2QoS保障通過QoS技術，保障關鍵應用的帶寬、延遲和丟包率，提高用戶體驗。3負載均衡通過負載均衡技術，將流量分發(fā)到多臺設備上，提高網絡性能和可靠性。4路由優(yōu)化通過路由優(yōu)化技術，選擇最佳的路由路徑，提高網絡傳輸效率。典型以太網應用案例分析企業(yè)園區(qū)網絡通過部署高性能的以太網交換機和路由器，實現(xiàn)企業(yè)園區(qū)網絡的高速互聯(lián)互通。數據中心網絡通過部署高性能的CloudEngine系列交換機，實現(xiàn)數據中心網絡的高速、低延遲和虛擬化。運營商網絡通過部署高性能的路由器和MPLS技術，實現(xiàn)運營商網絡的高速、安全和可靠傳輸。智能樓宇網絡通過部署PoE交換機，為智能樓宇中的IP電話、無線AP和監(jiān)控攝像頭等設備提供供電和網絡接入。企業(yè)園區(qū)網絡案例需求分析企業(yè)需要構建一個高性能、安全可靠和易于管理的園區(qū)網絡，滿足員工的辦公和協(xié)作需求。解決方案華為提供基于S系列交換機的園區(qū)網絡解決方案，包括高性能交換機、安全設備和eSight網管系統(tǒng)，滿足企業(yè)的需求。客戶價值通過部署華為的園區(qū)網絡解決方案，企業(yè)可以提高辦公效率、保障網絡安全和降低運維成本。數據中心網絡案例需求分析數據中心需要構建一個高性能、低延遲和虛擬化的網絡，滿足云計算和大數據應用的需求。解決方案華為提供基于CloudEngine系列交換機的數據中心網絡解決方案，包括高性能交換機、SDN控制器和網絡虛擬化技術，滿足數據中心的需求?？蛻魞r值通過部署華為的數據中心網絡解決方案，數據中心可以提高資源利用率、降低運營成本和提高業(yè)務靈活性。運營商網絡案例需求分析運營商需要構建一個高性能、安全可靠和可擴展的網絡，滿足用戶的寬帶接入、移動互聯(lián)網和專線業(yè)務需求。解決方案華為提供基于NetEngine系列路由器和MPLS技術的運營商網絡解決方案，包括高性能路由器、安全設備和網絡管理系統(tǒng)，滿足運營商的需求?？蛻魞r值通過部署華為的運營商網絡解決方案，運營商可以提高網絡帶寬、降低運營成本和提供更優(yōu)質的服務。華為以太網與其他技術的融合1以太網與WLAN融合通過有線和無線網絡的融合，實現(xiàn)企業(yè)網絡的全面覆蓋和無縫漫游。2以太網與光纖融合通過光纖技術，提高以太網的傳輸距離和帶寬，滿足高速數據傳輸的需求。3以太網與云計算融合通過虛擬化技術，實現(xiàn)以太網與云計算的深度融合，提高資源利用率和業(yè)務靈活性。以太網與WLAN的融合融合優(yōu)勢有線和無線網絡的融合可以提供更高的帶寬、更廣的覆蓋范圍和更靈活的接入方式，滿足用戶對移動辦公和無線應用的需求。融合技術常見的融合技術包括統(tǒng)一認證、統(tǒng)一管理和無縫漫游等。統(tǒng)一認證可以實現(xiàn)有線和無線網絡的統(tǒng)一身份認證，統(tǒng)一管理可以實現(xiàn)有線和無線網絡的集中管理，無縫漫游可以實現(xiàn)用戶在有線和無線網絡之間的無縫切換。以太網與光纖技術的融合光纖優(yōu)勢光纖具有傳輸距離遠、帶寬大、抗干擾能力強等優(yōu)勢，可以提高以太網的傳輸性能和可靠性。融合技術常見的融合技術包括光纖收發(fā)器、光模塊和光纖交換機等。光纖收發(fā)器可以將電信號轉換為光信號，光模塊可以將光信號轉換為電信號，光纖交換機可以實現(xiàn)光信號的交換和轉發(fā)。應用場景以太網與光纖技術的融合廣泛應用于數據中心、企業(yè)網絡和運營商網絡，滿足對高速數據傳輸的需求。以太網與云計算的融合1自動化部署2彈性伸縮3虛擬化通過虛擬化技術，可以將以太網資源池化，實現(xiàn)云計算的彈性伸縮和自動化部署。通過SDN技術，可以實現(xiàn)對以太網的集中控制和管理，提高云計算的靈活性和可管理性。未來以太網技術發(fā)展趨勢軟件定義網絡（SDN）SDN將網絡的控制平面和數據平面分離，實現(xiàn)對網絡的集中控制和管理，提高網絡的靈活性和可編程性。網絡功能虛擬化（NFV）NFV將網絡功能部署在通用的硬件平臺上，實現(xiàn)網絡功能的虛擬化和彈性伸縮，降低網絡建設和運營成本。智能化網絡管理通過人工智能技術，實現(xiàn)對網絡的智能監(jiān)控、智能分析和智能優(yōu)化，提高網絡管理效率和性能。軟件定義網絡（SDN）控制與轉發(fā)分離SDN將網絡的控制平面和數據平面分離，實現(xiàn)對網絡的集中控制和管理。開放APISDN控制器提供開放的API接口，方便應用程序對網絡進行編程和控制。靈活可編程SDN可以根據應用程序的需求，靈活調整網絡配置和策略，提高網絡的靈活性和可編程性。網絡功能虛擬化（NFV）虛擬化部署NFV將網絡功能部署在通用的硬件平臺上，實現(xiàn)網絡功能的虛擬化和彈性伸縮。降低成本NFV可以降低網絡建設和運營成本，提高資源利用率。快速部署NFV可以快速部署新的網絡功能，縮短業(yè)務上線時間。智能化網絡管理智能監(jiān)控通過人工智能技術，實時監(jiān)控網絡設備的運行狀態(tài)和網絡流量，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。智能分析通過人工智能技術，分析網絡性能瓶頸，優(yōu)化網絡配置，提高網絡傳輸效率。智能優(yōu)化通過人工智能技術，自動調整網絡參數，實現(xiàn)網絡的智能優(yōu)化和自愈。安全防護通過人工智能技術，檢測網絡安全威脅，自動進行安全防護，保障網絡的安全穩(wěn)定運行。華為以太網認證體系1HCNA-HNTD華為認證網絡工程師-數通，是華為認證體系中的入門級認證，主要面向網絡工程師和技術愛好者。2HCNP-R&S華為認證網絡資深工程師-路由交換，是華為認證體系中的中級認證，主要面向有一定網絡基礎的網絡工程師。3HCIE-R&S華為認證互聯(lián)網專家-路由交換，是華為認證體系中的高級認證，主要面向有豐富網絡經驗的網絡專家。HCNA-HNTD認證認證內容HCNA-HNTD認證主要考察考生對網絡基礎知識、TCP/IP協(xié)議、以太網技術和華為網絡設備的掌握程度。適用人群HCNA-HNTD認證適用于網絡工程師、技術愛好者和IT從業(yè)人員，是進入網絡行業(yè)的敲門磚。HCNP-R&S認證認證內容HCNP-R&S認證主要考察考生對路由技術、交換技術、網絡安全和網絡管理等高級知識的掌握程度。適用人群HCNP-R&S認證適用于有一定網絡基礎的網絡工程師，是提升職業(yè)技能的重要途徑。就業(yè)方向HCNP-R&S認證持有者可以在企業(yè)、數據中心和運營商等領域從事網絡規(guī)劃、設計、部署和維護等工作。HCIE-R&S認證1網絡架構設計2復雜網絡故障排除3深入理解網絡技術HCIE-R&S認證是華為認證體系中的最高級別認證，主要考察考生對網絡技術的深入理解、網絡架構的設計能力和復雜網絡故障的排除能力。HCIE-R&S認證持有者是網絡行業(yè)的專家，可以在大型企業(yè)、數據中心和運營商等領域擔任重要職位。如何選擇合適的以太網設備？1需求分析根據網絡規(guī)模、帶寬需求、安全需求和預算等因素，確定對以太網設備的需求。2技術選型根據需求選擇合適的以太網設備，包括交換機、路由器、光纖收發(fā)器和網卡等。3測試驗證在實際部署之前，對選定的以太網設備進行測試和驗證，確保其滿足需求。需求分析與評估網絡規(guī)模確定網絡的設備數量、用戶數量和覆蓋范圍。帶寬需求確定網絡的帶寬需求，包括上行帶寬和下行帶寬。安全需求確定網絡的安全需求，包括防火墻、入侵檢測和VPN等。預算確定對以太網設備的預算，包括設備采購成本、安裝成本和維護成本。預算規(guī)劃與控制設備采購成本以太網設備的采購成本是預算的重要組成部分，需要根據需求選擇合適的設備型號和數量。安裝成本以太網設備的安裝成本包括人工成本、材料成本和工具成本，需要根據實際情況進行評估。維護成本以太網設備的維護成本包括設備維修成本、設備更